三、單片機演奏音樂實驗

　　利用單片機演奏音樂大概是單片機愛好者感興趣的問題之一。這里我們用網站提供的實驗板來做這個實驗，并且了解單片機演奏音樂的基本原理，和相關的源程序。

　　首先來完成必要的硬件部分，硬件部分比較簡單，如下圖：

　　AT89C51單片機的P2.5口控制一個8550的三極管，三極管控制電磁蜂鳴器的電源通斷。

　　我們知道，聲音的頻譜范圍約在幾十到幾千赫茲，若能利用程序來控制單處機某個口線的高電平或低電平，則在該口線上就能產生一定頻率的矩形波，接上喇叭就能發出一定頻率的聲音，若再利用延時程序控制“高”“低”電平的持續時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調。

　　例如，要產生200HZ的音頻信號，200HZ音頻的變化周期為1/200秒，即5ms。這樣，當P2.5的高電平或低電平的持續時間為2.5ms時就能發出200HZ的音調。

　　樂曲中，每一音符對應著確定的頻率，我們將每一音符的時間常數和其相應的節拍常數作為一組，按順序將樂曲中的所有常數排列成一個表，然后由查表程序依次取出，產生音符并控制節奏，就可以實現演奏效果。

　　此外，結束符和體止符可以分別用代碼00H和FFH來表示，若查表結果為00H，則表示曲子終了；若查表結果為FFH，則產生相應的停頓效果。

　　為了產生手彈的節奏感，在某些音符（例如兩個相同音符）音插入一個時間單位的頻率略有不同的音符。

　　程序框圖如圖2所示。

　　下面給出程序序請單，可直接在51實驗板上進行演奏。本程序演奏的是民歌“八月桂花遍地開”，C調，節奏為94拍/分。網友也可以自行找出一首歌，將樂曲翻譯成碼表輸入機器，而程序不變。本實驗方法簡便，即使不懂音樂的人，將一首陌生的曲子翻譯成代碼也是易事，和著機器的演奏學唱一首歌曲，其趣味無窮。

　　;標題 ‘八月桂花香’發聲程序

　　ORG 0000H

　　LJMP START

　　ORG 000BH

　　INC 20H ;中斷服務，中斷計數器加1

　　MOV TH0，#0D8H

　　MOV TL0，#0EFH ;12M晶振，形成10毫秒中斷

　　RETI

　　START：

　　MOV SP，#50H

　　MOV TH0，#0D8H

　　MOV TL0，#0EFH

　　MOV TMOD，#01H

　　MOV IE，#82H

　　MUSIC0：

　　NOP

　　MOV DPTR，#DAT ;表頭地址送DPTR

　　MOV 20H，#00H ;中斷計數器清0

　　MUSIC1：

　　NOP

　　CLR A ；A清零

　　MOVC A，@A+DPTR ;查表取代碼

　　JZ END0 ;是00H，則結束

　　CJNE A，#0FFH，MUSIC5 ；如果是休止符，往下執行

　　LJMP MUSIC3

　　MUSIC5：

　　NOP

　　MOV R6，A ；R6=18H音符的頻率

　　INC DPTR DPTR加一

　　MOV A，#0

　　MOVC A，@A+DPTR ;取節拍代碼送R7

　　MOV R7，A ；R7=30H音符發音的時間

　　SETB TR0 ;啟動計數

　　MUSIC2：

　　NOP

　　CPL P2.5 ；P2.5是音樂輸出引腳

　　MOV A，R6

　　MOV R3，A ；R3=R6=18H

　　LCALL DEL

　　MOV A，R7

　　CJNE A，20H，MUSIC2 ;中斷計數器（20H）=R7否？

　　;不等，則繼續循環

　　MOV 20H，#00H ;等于，則取下一代碼

　　INC DPTR

　　LJMP MUSIC1

　　MUSIC3：

　　NOP ;休止100毫秒

　　CLR TR0

　　MOV R2，#0DH ;R2=13

　　MUSIC4：

　　NOP

　　MOV R3，#0FFH ;R3=255

　　LCALL DEL

　　DJNZ R2，MUSIC4

　　INC DPTR

　　LJMP MUSIC1

　　END0：

　　NOP

　　MOV R2，#0FFH ;歌曲結束，延時1秒后繼續

　　MUSIC6：

　　MOV R3，#00H

　　LCALL DEL

　　DJNZ R2，MUSIC6

　　LJMP MUSIC0

　　DEL：

　　NOP

　　DEL3：

　　MOV R4，#02H

　　DEL4：

　　NOP

　　DJNZ R4，DEL4

　　NOP

　　DJNZ R3，DEL3

　　RET

　　NOP

　　DAT：

　　DB 18H， 30H， 1CH， 10H

　　DB 20H， 40H， 1CH， 10H

　　DB 18H， 10H， 20H， 10H

　　DB 1CH， 10H， 18H， 40H

　　DB 1CH， 20H， 20H， 20H

　　DB 1CH， 20H， 18H， 20H

　　DB 20H， 80H， 0FFH， 20H

　　DB 30H， 1CH， 10H ， 18H

　　DB 20H， 15H， 20H ， 1CH

　　DB 20H， 20H， 20H ， 26H

　　DB 40H， 20H ， 20H ， 2BH

　　DB 20H， 26H， 20H ， 20H

　　DB 20H， 30H ， 80H ， 0FFH

　　DB 20H， 20H， 1CH ， 10H

　　DB 18H， 10H， 20H ， 20H

　　DB 26H， 20H ， 2BH ， 20H

　　DB 30H， 20H ， 2BH ， 40H

　　DB 20H， 20H ， 1CH ， 10H

　　DB 18H， 10H， 20H， 20H

　　DB 26H， 20H ， 2BH， 20H

　　DB 30H， 20H， 2BH ， 40H

　　DB 20H， 30H， 1CH ， 10H

　　DB 18H， 20H ， 15H ， 20H

　　DB 1CH， 20H ， 20H ， 20H

　　DB 26H， 40H， 20H ， 20H

　　DB 2BH， 20H， 26H ， 20H

　　DB 20H， 20H， 30H ， 80H

　　DB 20H， 30H， 1CH ， 10H

　　DB 20H， 10H， 1CH ， 10H

　　DB 20H， 20H， 26H ， 20H

　　DB 2BH， 20H， 30H ， 20H

　　DB 2BH， 40H， 20H ， 15H

　　DB 1FH， 05H， 20H ， 10H

　　DB 1CH， 10H， 20H ， 20H

　　DB 26H， 20H， 2BH ， 20H

　　DB 30H， 20H， 2BH ， 40H

　　DB 20H， 30H， 1CH ， 10H

　　DB 18H， 20H ， 15H ， 20H

　　DB 1CH， 20H ， 20H ， 20H

　　DB 26H， 40H， 20H ， 20H

　　DB 2BH， 20H， 26H ， 20H

　　DB 20H， 20H， 30H， 30H

　　DB 20H， 30H， 1CH， 10H

　　DB 18H， 40H， 1CH， 20H

　　DB 20H， 20H， 26H， 40H

　　DB 13H， 60H， 18H ， 20H

　　DB 15H， 40H， 13H ， 40H

　　DB 18H， 80H， 00H

　　end